[发明专利]一种可调谐双频太赫兹波辐射源

说明书

本发明的目的是提供一种可调谐双频太赫兹波辐射源，包括泵浦源、AFB‑KTP晶体、第一APPLN晶体、第二APPLN晶体、偏振器、第一抛物面镜、第二抛物面镜、构成谐振腔的第一反射镜、第二反射镜、分光镜；可以增强太赫兹波的强度，提高太赫兹波能量转化效率。利用AFB‑KTP晶体产生一对信号光和一对闲频光的特性，可以同时产生两种不同频率的太赫兹波。

技术领域

本发明属于太赫兹波应用技术领域，具体涉及一种可调谐双频太赫兹波辐射源。

背景技术

太赫兹波（Terahertz，简称THz），是指频率在0.1-10THz（1THz＝10¹²THz）范围内的电磁波，其波段位于电磁波谱中毫米波和红外线之间，是光子学与电子学、宏观理论向微观理论的过渡区域。太赫兹波所处的特殊位置使其在物理、化学、天文学、分子光谱、生命科学和医药科学等基础研究领域，以及医学成像、环境监测、材料检测、食品检测、射电天文、移动通讯、卫星通信和军用雷达等应用研究领域均有重大的科学研究价值和广阔的应用前景。太赫兹波主要应用在以下领域：

（1）成像领域

THz波成像与普通光学图像或X射线图像不同，脉冲THz波图像中的每个像素包含整个THz波形，而不仅仅是光束的强度。THz波形的傅里叶变换还可以提取该像素的光谱信息。因此，THz波成像不仅通过其轮廓识别目标，而且还获得目标的复合信息。

（2）通信领域

THz通信技术具有无缝数据传输、无限带宽、微秒延迟和超快下载等特点，这将彻底改变通信领域，改变人们交流和访问信息的路线。在空间通信方面，与地面的THz波穿透大气的能力有限相反，在无大气环境中的传播不会受到大气衰减。

（3）国防军事

由于太赫兹辐射优于微波的方向性，可以用来制造高空间分辨率的雷达，并且可以在风沙或烟雾环境下提供精确的定位信息。

（4）无损检测领域

THz 波的穿透性能够很好的应用于无损探伤和 THz 成像领域。利用THz 时域光谱技术实现在非接触和非破坏的条件下，可以穿透衣服、纸箱、塑料等非极性电介质材料，因此不仅可以探测介质的化学性质，而且能够判断物体的轮廓和形态。

（5）安全检查

利用太赫兹波谱的指纹特性可以探测出恐怖分子身上隐藏的毒品爆炸物以及其它危险品等，且可以进行长距离、无接触以及隐蔽性的检查。

发明内容

本发明的目的是提供一种可调谐双频太赫兹波辐射源，可以增强太赫兹波的强度，提高太赫兹波能量转化效率。

本发明的目的是以下述方式实现的：一种可调谐双频太赫兹波辐射源，包括泵浦源、AFB-KTP晶体、第一APPLN晶体、第二APPLN晶体、偏振器、第一抛物面镜、第二抛物面镜、构成谐振腔的第一反射镜、第二反射镜、分光镜；

从泵浦源出射的泵浦光通过第一反射镜入射AFB-KTP晶体产生第一混频光，第一混频光包含两束闲频光和两束信号光；其中信号光在第一反射镜和第二反射镜组成的谐振腔中振荡放大并从第二反射镜中输出，泵浦光和两束闲频光从第二反射镜中透射输出；从第二反射镜输出的泵浦光、信号光和闲频光形成第二混频光；第二混频光经过分光镜分成泵浦光和第三混频光，泵浦光经过分光镜反射输出，第三混频光从分光镜透射输出；第三混频光经过偏振器分为两路，分别为两束信号光λ_s1、λ_s2和两束闲频光λ_i1、λ_i2；信号光λ_s1、λ_s2入射第一APPLN晶体，经级联差频产生第一太赫兹波和第一级联光波，第一太赫兹波经第一抛物面镜输出，第一级联光波从第一抛物面镜透射而出；闲频光λ_i1、λ_i2经平面镜全反射后入射第二APPLN晶体，经级联差频产生第二太赫兹波和第二级联光波，第二太赫兹波经第二抛物面镜输出；第二级联光波从第二抛物面镜透射而出；